Radarentwicklungsmessplatz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Der Lehrstuhl für Hochfrequenztechnik (LHFT) der FAU repräsentiert einen internationalen Spitzenstand im Bereich der Hochfrequenztechnik und der Erforschung und Entwicklung von Funk- und Radaranwendungen. Gerade neue Anwendungsfelder in der Radartechnik auf dem Gebiet der Nachbereichsradare, bildgebende Radare und Systeme zur medizinischen Diagnostik und zerstörungsfreien Prüfung sind Forschungsschwerpunkte des LHFT. Die Forschungsaktivitäten erstecken sich hierbei sowohl auf die Erforschung von neuartigen und/oder verbesserten Systemkomponenten, beleuchten aber auch den Systemaspekt durch den Einbezug der Radarsignalverarbeitung. Das bewilligte und angeschaffte Großgerät „Radarentwicklungsmessplatz“ konnte seit Inbetriebnahme die Forschungsaktivitäten des Lehrstuhls in vielfältiger Weise unterstützen bzw. neue Messaufgaben erst ermöglichen. Der folgende Überblick stellte dar, in welchen Forschungsarbeiten der Messplatz bisher genutzt wurde. Signalgeneration: Der modular gestaltete Messplatz zur Generation von analogen HF-Signalen bis zu 325 GHz konnte bei der Entwicklung von Detektoren für ein bildgebendes Millimeterwellen-Holographie-System als Beleuchtungs- und Referenzquelle eingesetzt werden. Weiterhin konnte die Signalquelle als Referenzoszillator bei der Entwicklung von phasenrauscharmen YIG-Oszillatoren eingesetzt werden - Arbiträrgenerator: Der leistungsfähige Arbiträrgenerator ermöglichte erstmals die Erzeugung komplexer FMCW-Radarsignale mit Mehrfachrampen. Diese Signalformen wurden bei der messtechnischen Verifikation neuartige Algorithmen für hochauflösender Radarsensoren bei 24 und 77 GHz in mobilen Systemen benötigt. - Signalquellenanalysator: Der im Frequenzbereich erweiterbare Spektrums- und Signalquellenanalysator wurde erfolgreich bei der Entwicklung und Verifikation von neuartigen Injection-Locked-Oszillatoren für hochbitratige 100 GBit/s-Funkübertragungen eingesetzt - Oszilloskop: Das breitbandige 28 GHz-Oszilloskop ermöglichte die Analyse von Radar- Frequenzrampen und HF-Signalen bei der Oszillatorentwicklung. Gerade im Zusammenspiel mit dem leistungsfähigen Arbiträrgenerator konnten Systemkomponenten aus Radar- und Funkanwendungen direkt auf der funktionellen Signalebene analysiert werden. - Frequenzextender: Die Module zur Frequenzbereichserweiterung eines bestehenden Netzwerkanalysators für den Frequenzbereich von 325 – 500 GHz ermöglichten den Aufbau eines bildgebenden Radarsystems für die zerstörungsfreie Materialprüfung von Faserverbundwerkstoffen. Weiterhin wurden mit diesen Extendern Brandwunden im Kontext medizinischer Bildgebung untersucht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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“Precise ranging and simultaneous high speed data transfer using mm-wave regenerative active backscatter tags,” in Proceedings of the IEEE RFID 2013, Orlando, USA, May 2013
C. Carlowitz, A. Strobel, F. Ellinger and M. Vossiek
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“Cooperative Indoor Localization Using 24 GHz CMOS Radar Transceivers,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 62, no. 9, pp. 2193-2203, Sept. 2014
R. Ebelt, A. Hamidian, D. Shmakov, T. Zhang, V. Subramanian, G. Böck and M. Vossiek
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“Nondestructive Testing of Glass Fibre Reinforced Plastics with a Full Polarimetric Imaging System,” in Proceedings of the Infrared, Millimeter, and Terahertz Waves (IRMMW- THz), 2014 39th International Conference on, Tucson, USA, pp. 1-2, Sept. 2014
M. Nezadal, J. Schür and L.-P. Schmidt
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“Phase Modulated 61 GHz Backscatter Transponder for FMCW Radar- Based Ranging,” in Proceedings of the 8th German Microwave Conference (GeMiC2014), Aachen, Germany, Mar. 2014
W. Stein, A. Aleksieieva, S. Röhr and M. Vossiek
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“PSK Modulator for Regenerative Sampling Gigabit UWB Communication,” in Proceedings of the 8th German Microwave Conference (GeMiC2014), Aachen, Germany, Mar. 2014
C. Carlowitz and M. Vossiek
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“Wideband Imaging Systems in the mm-Wave and THz range for Security and Nondestructive Testing,” in Proceedings of the 31st URSI General Assembly and Scientific Symposium, Beijing, China, Aug. 2014
M. Nezadal, J. Adametz and L.-P. Schmidt
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“Concept for a Novel Low-Complexity QAM Transceiver Architecture Suitable for Close to Transition Frequency Operation,” in Proceedings of the IEEE MTT-S International Microwave Symposium 2015 (IMS 2015), Phoenix, Arizona, USA, May 2015
C. Carlowitz and M. Vossiek
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“3D-SAR-Imaging and Thickness Determination of Zirconia Based Coatings on Non-Planar Metal Substrates in the Lower Terahertz Region,” in Proceedings of the 19th World Conference on Non-Destructive Testing, Munich, Germany, June 2016
D. Oppelt, J. Adametz, J. Schür and M. Vossiek
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“Concept and Implementation of a PLL-Controlled Interlaced Chirp Sequence Radar for Optimized Range- Doppler Measurements,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, vol. 64, no. 10, pp. 3280-3289, Oct. 2016
K. Thurn, D. Shmakov, G. Li, S. Max, M.-M. Meinecke and M. Vossiek
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“Potential and Practical Limits of Time-Domain Reflectometry Chipless RFID,” IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, no. 99, pp. 1-9, 2016
M. Pöpperl, A. Parr, C. Mandel, R. Jakoby and M. Vossiek
